(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のカソード磁石装置と、
複数の前記カソード磁石装置のそれぞれに連結された伝達手段と、
前記伝達手段のそれぞれに連結され、前記伝達手段を介して前記カソード磁石装置を所定の負荷条件で動作させる駆動手段と、
前記駆動手段を制御する制御手段と、を備え、
前記制御手段は、
複数の前記駆動手段のうち、任意の２つの前記駆動手段に供給された電力値の差分を算出し、
前記差分と予め設定された判別条件とを比較し、
前記差分が前記判別条件を満たす場合には前記伝達手段の異常を報知することを特徴とする成膜装置。
【請求項２】
前記判別条件は、前記差分が予め設定された閾値を所定時間越えた条件であることを特徴とする請求項１に記載の成膜装置。
【請求項３】
複数の前記カソード磁石装置は、基板搬送路の両側に配置されており、
前記差分を算出する２つの前記駆動手段によって動作する前記カソード磁石装置は、前記基板搬送路を挟んで対向して配置されている一対の前記カソード磁石装置であることを特徴とする請求項１又は２に記載の成膜装置。
【請求項４】
前記所定の負荷条件は、複数の前記駆動手段が同一の負荷条件で同期して動作する条件であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の成膜装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜装置に係り、特に、複数のカソード磁石を複数の動力源を用いて駆動する構成を備える成膜装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
複数のカソード磁石を駆動するための複数の動力源を有するカソード磁石駆動装置を備えている成膜装置の例としては、例えば、特許文献１に記載された成膜装置が挙げられる。特許文献１の成膜装置は、カソード磁石を駆動するサーボモーターを複数備えており、それぞれのサーボモーターはサーボアンプを介して制御器により制御されている。サーボモーターを用いたカソード磁石の制御においては、トルクの増大、及びサーボモーターが備えるエンコーダの位置フィードバック値に基づいて機械的な異常の検知が行われている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１４７５１９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１の成膜装置に用いられる技術では、軸継手の破損や脱落等によりサーボモーターだけが空回りしている場合に自動的な異常検知ができないケースがあった。すなわち、モーター自体は回転し続けている一方、サーボモーターのトルクが減少するケースでは、トルクの増大やエンコーダの位置フィードバック値からでは異常検知が困難なためである。
【０００５】
このため、軸継手の破損や脱落等の機械的な異常を発見するためには、駆動部を目視で確認するか、作業者がモーターの速度とトルク線図を分析して検知しなければならなかった。このことから、駆動部の機械的な異常を迅速且つ確実に検知できる手段が望まれていた。
【０００６】
本発明は、上述した問題点に鑑みてなされたものであり、カソード磁石の駆動部の機械的な異常を迅速且つ確実に検知できる成膜装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明に係る成膜装置は、複数のカソード磁石装置と、複数のカソード磁石装置のそれぞれに連結された伝達手段と、伝達手段のそれぞれに連結され、伝達手段を介してカソード磁石装置を所定の負荷条件で動作させる駆動手段と、駆動手段を制御する制御手段と、を備え、制御手段は、複数の駆動手段のうち、任意の２つの駆動手段に供給された電力値の差分を算出し、差分と予め設定された判別条件とを比較し、差分が判別条件を満たす場合には伝達手段の異常を報知することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
複数のカソード磁石を駆動するための複数の動力源を有する成膜装置において、カソード磁石の駆動部の機械的な異常を迅速且つ確実に検知することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の一実施形態に係る成膜装置の概略構成図である。
【図２】図１の成膜装置の成膜室の拡大図（横断面図）である。
【図３】本発明の一実施形態に係るカソード磁石駆動装置の横断面図である。
【図４】図３のＩ−Ｉ断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係るカソード磁石駆動装置の検知装置の概略図である。
【図６】本発明の一実施形態に係る異常検知システムで測定されたカソード磁石駆動装置９０の様子（正常時）である。
【図７】本発明の一実施形態に係る異常検知システムで測定されたカソード磁石駆動装置９０の様子（異常時）である。
【図８】本発明の一実施形態に係る異常検知システムで測定された正常時と異常時の出力−時間線図の差分の絶対値を示す線図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る異常検知システムでの異常判定のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下に、本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。なお、以下に説明する部材、配置等は発明を具体化した一例であって本発明を限定するものではなく、本発明の趣旨に沿って各種改変できることは勿論である。
【００１１】
図１乃至９は本発明の一実施形態に係るカソード磁石駆動装置又は成膜装置について説明した図であり、図１は成膜装置の概略図、図２は成膜装置の成膜室の断面図、図３はカソード磁石駆動装置の横断面図、図４は図３のＩ−Ｉ断面図、図５はカソード磁石駆動装置の検知装置の概略図、図６は異常検知システムで測定されたカソード磁石駆動装置の様子（正常時）、図７は異常検知システムで測定されたカソード磁石駆動装置の様子（異常時）、図８は本発明の一実施形態に係るカソード磁石駆動装置の監視装置で測定された正常時と異常時の出力−時間線図の差分の絶対値を示す線図、図９は異常検知システムでの異常判定のフローチャートである。なお、図面の煩雑化を防ぐため一部を除いて省略されている。
【００１２】
本発明に係る成膜装置１は、成膜室１１に複数のカソード５０を配置することで大型基板の成膜に対応させたスパッタリング装置である。成膜室１１のカソード５０の内部に配置されたカソード磁石８０ａを往復運動させる機構を持っており、このカソード磁石８０ａの往復運動は全てのカソード５０で同期させている。成膜装置１では、異なるカソード５０に配置されたカソード磁石８０の動作中のトルクを検出し、これらのトルクを比較することでカソードの駆動装置の異常検知を行うことができるように構成されている。
【００１３】
まず、図１に示した成膜装置について説明する。成膜装置１は、成膜室１１、予備加熱室１３、基板移載室１５（基板投入室ＬＬ，基板取出し室ＵＬ）などのチャンバが連結されて構成されている。また、ゲートバルブＧＶを介してこれらのチャンバが連結されている。これらのチャンバには、真空排気のための排気装置が連結されるとともに、基板Ｓを保持する基板ホルダ５と基板ホルダ５をチャンバ内の所定位置に搬送する不図示の基板搬送路が設けられている。
【００１４】
成膜室１１は、基板Ｓに成膜処理を行うチャンバであり、成膜装置１では、起立した姿勢で基板ホルダ５の両面に保持された二枚の基板Ｓに所定の成膜処理が行われる。成膜室１１については図２に基づいてさらに後述する。予備加熱室１３は、成膜室１１とゲートバルブＧＶを介して連結されており、成膜処理を行う前の基板Ｓが保持された基板ホルダ５を成膜室１１に搬送し、成膜処理後の基板Ｓが保持された基板ホルダ５を回収するように構成されている。予備加熱室１３内には、成膜処理前の基板Ｓを所定温度に加熱する加熱装置（不図示）が備えられている。
【００１５】
基板移載室１５は、基板投入室ＬＬと基板取出し室ＵＬとから構成されている。基板投入室ＬＬ及び基板取出し室ＵＬはそれぞれ予備加熱室１３とゲートバルブＧＶを介して連結されている。基板投入室ＬＬ（ロードロックチャンバ）及び基板取出し室ＵＬ（アンロードチャンバ）は、いずれもゲートバルブＧＶを閉じた状態でベントと真空排気を繰り返すことができる。移載装置１７は、大気圧に開放（ベント）された基板投入室ＬＬ内の基板ホルダ５に、大気圧雰囲気に配置された基板カセット１９ａに保持された処理前の基板Ｓを搬入する。
【００１６】
そして、基板投入室ＬＬ内を真空排気した後に基板投入室ＬＬと予備加熱室１３との間のゲートバルブＧＶを開放され、基板Ｓが保持された基板投入室ＬＬ内の基板ホルダ５は真空雰囲気の予備加熱室１３に搬送される。なお、基板Ｓは被成膜面を上方向（水平姿勢）に向けて基板カセット１９ａに保持されているが、基板ホルダ５には被成膜面を水平方向に向けた姿勢（起立姿勢）で保持される。すなわち、基板Ｓは基板ホルダ５に移載されるとき移載装置１７によって水平姿勢から起立姿勢に変更される。
【００１７】
基板ホルダ５は、各チャンバ内に設けられた基板搬送路に沿って移動するためのスライダの上に基板Ｓを立てかけることができる枠体が設けられて構成されている。枠体の両側にそれぞれ基板Ｓを起立姿勢で保持することができる。すなわち、基板ホルダ５は、２枚の基板Ｓをいずれも成膜面を外側に向けた状態で保持することができるため、２枚の基板Ｓの成膜処理を同時に行うことができる。なお、基板Ｓの起立姿勢とは、基板Ｓの被処理面の裏面が水平方向（重力方向に直行する方向）に対して８６〜８９．５°の角度を有するように、基板Ｓが基板ホルダ５に立てかけられる状態を示すものとする。
【００１８】
成膜処理後の基板Ｓを保持した基板ホルダ５は、真空雰囲気の予備加熱室１３から基板取出し室ＵＬに搬入される。その後に、基板取出し室ＵＬと予備加熱室１３との間のゲートバルブＧＶを閉鎖して大気圧に開放（ベント）し、移載装置１７によって、基板Ｓを大気圧雰囲気に配置された基板カセット１９ｂに移載する。なお、図１に示した成膜装置の基板移載室１５は、基板投入室ＬＬと基板取出し室ＵＬを異なるチャンバとして備えているが、基板移載室１５を基板投入室ＬＬと基板取出し室ＵＬの機能をいずれも有する１つのチャンバとして構成してもよいことはもちろんである。
【００１９】
成膜装置１で成膜処理される基板Ｓは、長さ２４６０ｍｍ、幅２１６０ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度のガラス製であるが、サイズの異なる基板や、アルミニウムやステンレス製の基板であっても本発明に係る成膜装置で成膜処理できることはもちろんである。
【００２０】
ここで、成膜装置１での基板Ｓの処理の流れについて説明する。基板カセット１９ａに収納された処理前の基板Ｓは、まず、移載装置１７によって基板カセット１９ａから基板投入室ＬＬ内に配置された基板ホルダ５に搭載される。次に、基板ホルダ５に搭載された基板Ｓは、予備加熱室１３内で所定の温度に加熱された後に成膜室１１に搬入されて所定の真空処理が施される。なお、本実施形態の成膜室１１では基板表面に対してＩＴＯなどの電極やＡｌなどの反射膜などがスパッタリング処理により成膜される。成膜室１１で所定の成膜処理が施された基板Ｓは、予備加熱室１３を通過して基板取出し室ＵＬ内まで搬送され、基板取出し室ＵＬで基板ホルダ５から回収される。
【００２１】
図２は、成膜装置の成膜室の断面図である。成膜室１１は、基板ホルダ５を所定位置に搬送する不図示の基板搬送路と、基板ホルダ５に保持された基板Ｓに対してスパッタ成膜を行うためのカソード５０と、カソード５０の周囲を覆う断面略Ｃ字状のシールド板７０を内部に備えている。シールド板７０は、カソード５０と同等な高さを有するとともに、横断面の形状が略Ｃ字状に形成されたステンレス製の板体である。シールド板７０によって、カソード５０の横断面方向では基板側を除く３方向が覆われている。
【００２２】
カソード５０は、略三角柱状であり軸方向を重力方向に向け、中心軸の周りに回動可能に配置されている。このカソード５０は、基板搬送路を挟んで４個ずつ（計８個）成膜室１１内に備えられている。なお、８個のカソードのそれぞれには符号５０１−５０８を付するが、任意のカソードを指すときは便宜上、符号５０を付するものとする。
【００２３】
これらのカソード５０は基板搬送路を挟んで対象位置に、中心軸（回転軸）が平行になるように配置されている。また、基板搬送路の一方側に配置された４つのカソード５０（５０１，５０２，５０３，５０４）は、外側（基板搬送路の逆側）に凸な円弧を描くように配置されている。同様に、基板搬送路の逆側に配置された４つのカソード５０（５０５，５０６，５０７，５０８）も、外側（基板搬送路の逆側）に凸な円弧を描くように配置されている。基板Ｓに均一な成膜を行うためである。
【００２４】
カソード５０が基板搬送路の両側に配置されているため、基板ホルダ５の両側から同時にスパッタリングを行い、同時に２枚の基板Ｓに成膜を行うことができる。すなわち、処理前の基板Ｓが保持された基板ホルダ５が、基板搬送路に沿って成膜室１１内に搬送されると、基板ホルダ５の両側に位置しているターゲット６０から同時にスパッタリング処理が行われる。なお、基板ホルダ５の両側は、成膜面を外側に向けた基板Ｓをそれぞれ保持できるように構成されている。
【００２５】
カソード５０は、略三角柱状に形成されたカソードチャンバー６１、カソードチャンバー６１の三角形の各面に設けられたターゲット電極５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ）を備えている。各ターゲット電極５１の内側にはカソード磁石８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）が配置されており、ターゲット電極５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ）のそれぞれにターゲット６０（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ）を取り付けることができる。カソード磁石８０を駆動するカソード磁石駆動装置９０がカソードチャンバー６１の内側に設けられている。カソードチャンバー６１及びターゲット６０は、いずれも基板Ｓの高さ方向の上下端よりも長い寸法を有している。カソードチャンバー６１の上下端には蓋が取り付けられており、カソードチャンバー６１内の雰囲気を、成膜室１１内の雰囲気と隔離できる。
【００２６】
図３はカソード磁石駆動装置の横断面図である。図３に基づいてカソード５０の構成について説明する。カソードチャンバー６１は略三角柱の中心軸を中心に回動するように成膜室１１内に設けられている。カソードチャンバー６１は略三角柱の中心軸が、基板の成膜面に対して平行若しくは僅かに傾斜角度を有するように配置されている。
【００２７】
ターゲット６０は、被成膜材料を含んだ略矩形の板状部材であり、カソードチャンバー６１外周の三面にそれぞれ配置することができる。すなわち、各カソードチャンバー６１のカソードチャンバー６１の三面に設けられたターゲット電極５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ）のそれぞれにターゲット６０（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ）を取り付けることができる。
【００２８】
それぞれのターゲット６０（６０ａ，６０ｂ，６０ｃ）は、バッキングプレートに被成膜材料がボンディングされて形成されている。同一のカソードチャンバー６１に取り付けられるターゲット６０の被成膜材料は、同種材料でも異種材料でもよく、基板Ｓに成膜する工程に応じて選択される。なお、本実施形態においては、全てのターゲット電極５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ）に配置されているターゲット６０の種類と順序は統一されている。
【００２９】
各ターゲット電極５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ）は、カソードチャンバー６１の軸方向の中心軸を回転軸として回動させ、基板Ｓに対向させるターゲット６０を選択することができる。複数のターゲット電極５１を同時に使用することで複数枚の同種のターゲット６０を同時に使用して一つの膜を成膜する。次に、各カソードチャンバー６１を回転させて、次のターゲット６０を選び、成膜された膜の上に次の膜を積層する。
【００３０】
カソード磁石８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）は、カソードチャンバー６１の内側で各ターゲット電極５１（５１ａ，５１ｂ，５１ｃ）の裏面に沿って往復運動可能に設けられた永久磁石である。このカソード磁石８０を往復運動させてターゲット６０の基板側表面に磁力を形成することでプラズマ生成密度と位置をコントロールすることができる。なお、本実施形態のカソード５０は、１つ歯車９３に連動して３つのカソード磁石が動作する構成であるので、これらのカソード磁石をまとめてカソード磁石装置と呼ぶことにする。また、動作するカソード磁石が一つだけの成膜装置に本発明を適用する場合には、１つのカソード磁石をカソード磁石装置というものとする。
【００３１】
さらに、複数のカソード５０を同一の歯車又はサーボモーターで動作させる成膜装置に本発明を適用する場合には、それらのカソードに設けられている全てのカソード磁石をまとめてカソード磁石装置と呼ぶものとする。例えば、成膜装置１に設けられている８個のカソード５０を複数のグループに分けて、それぞれのグループを動作させるサーボモーターを共通にした場合には、同じグループに属するカソード磁石をまとめてカソード磁石装置と呼ぶことになる。
【００３２】
図４は、図３のＩ−Ｉ断面図である。図４に基づいてカソード磁石駆動装置の構成について説明する。カソード磁石駆動装置９０は、サーボモーター９１とサーボモーター９１の動力をカソードに伝達する伝達装置（伝達手段）を有して構成されている。サーボモーター９１は、負荷を動作させる駆動力源であり、動作すると出力軸９４を回転させることができる。伝達装置は回転軸９２の回転に連動してカソード磁石８０を動作させることができ、回転軸９２はサーボモーター９１の出力軸９４と連結されている。回転軸９２の先端には歯車９３が一体に設けられており、カソード磁石８０の裏面には歯車９３と噛み合うラックが形成されている。サーボモーター９１は、一方向と逆方向に交互に所定角度ずつ回転する。そのためカソード磁石８０はターゲット６０と一定距離を保ちながら往復運動する。
【００３３】
サーボモーター９１の出力軸９４は、軸継手９５によって回転軸９２と機械的に接続されている。サーボモーター９１は、１つのカソード５０に１台ずつ配置されており、それぞれサーボアンプ９８を介して制御装置９９からの指令により動作する。サーボモーター９１は動作中の出力値はそれぞれのサーボアンプにて計測されており、それぞれの電力値を読み出すことができる。なお、後述するがサーボアンプ９８は、制御装置９９からの指令値とサーボモーター９１からの現在位置フィードバックを基にサーボモーター９１への動力供給を行う装置である。
【００３４】
上記構成により、カソード磁石駆動装置９０は、サーボモーター９１の出力軸９４に軸継手９５によって連結された回転軸９２によって３つのカソード磁石８０（８０ａ，８０ｂ，８０ｃ）を同時に往復運動させることができる。また、カソード磁石８０の往復運動は複数のターゲット電極５１（５０１〜５０８から選択された複数）の間で同期させることができる。
【００３５】
ここで、制御装置９９は、複数のサーボアンプ９８に対して指令値（コマンド）を与えるとともに、サーボモーター動作中の出力値を監視する演算装置１０１を備えている。サーボアンプ９８は、制御装置９９からの指令値とサーボモーター９１からの現在位置フィードバックを基に、サーボモーター９１への動力供給を行う装置（ドライバ）である。サーボモーター９１の現在位置はエンコーダの読み取り値から算出される。制御装置９９とサーボアンプ９８を有して、カソード磁石駆動装置９０の異常を検知する異常検知システム１００が構成される。
【００３６】
図５は異常検知システム１００の模式図である。異常検知システム１００は、上述のようにカソード磁石駆動装置９０の異常を検知するシステムであり、サーボモーター９１と等しい数のサーボアンプ９８と制御装置９９を含んで構成されている。異常検知システム１００は、まず、異常監視の対象となるカソード磁石駆動装置９０のサーボアンプ９８からリアルタイムの出力値を読み出す。ここで、異常監視の対象となるカソード磁石駆動装置９０は常に複数とされる。
【００３７】
本実施形態においては２つのカソード磁石駆動装置９０の出力値を読み出している。各カソード５０は重量や機械的構造などが同じであり、また、サーボモーターの出力や動作速度などについて制御装置９９から与えられる動作命令による負荷条件は同一である。そのため、サーボモーター９１の出力値を比較する組み合わせは任意である。なお、演算処理は、比較演算回路１０２と閾値判断回路１０３を含んで構成される演算装置１０１で行われる。
【００３８】
本実施形態においては、出力値を読み出す２つのカソード磁石駆動装置９０の動作は同期しているが、動作タイミングがシフトさせても異常検知システムで検知することができる。この場合、比較する一方の出力値を、動作タイミングのシフトしている時間だけシフトさせて比較すればよい。すなわち、上述した「同一の負荷条件」とは、カソード磁石駆動装置９０の動作タイミングまでをも同一とする趣旨ではない。また、負荷条件が同一でない場合にも、予め設定された負荷条件（所定の負荷条件）であれば、出力値の差分を比較することで異常を判別することができる。
【００３９】
読み出した２つ出力値の差分の絶対値を比較演算回路１０２にて求め、差分の絶対値が所定の閾値を超えていた場合（判断条件を満たす場合）には閾値判断回路１０３にて検知し異常処理を開始する。異常の判定基準としては、差分の絶対値が閾値を所定時間に亘って超えた場合や、差分の絶対値が閾値を超えた部分の積分値が基準値を超えた場合などとしてもよい。ここで、出力値はサーボモーター９１に電源（ドライバ）から供給される電流・電圧値（電力値）であり、サーボモーター９１の発生するトルク値にも比例する値である。なお、異常判定のデータ処理については図９に基づいて後述する。
【００４０】
差分の絶対値が所定の閾値を超えた場合は、比較したカソード５０に取り付けられているカソード磁石駆動装置９０のいずれか一方のサーボモーター９１の負荷が低下若しくは上昇したことを示している。歯車９３や軸継手９５の変形や磨耗、破損、又は、歯車９３への異物の噛み込みなどが考えられる。異常処理としては、異常を検知したカソード磁石駆動装置９０の報知や、装置の停止などがある。
【００４１】
ここで、異常検知システム１００でのデータ処理について説明する。まず、図６、７に基づいてサーボアンプ９８で測定されるデータについて説明する。図６（ａ）〜図６（ｃ）は、カソード磁石駆動装置の検知装置で測定されたカソード磁石駆動装置９０の様子（正常時）である。図６（ａ）は速度−時間線図、図６（ｂ）は出力−時間線図、図６（ｃ）は位置−時間線図である。なお、図６〜８の横軸は時間と表記されているが、ここでいう時間はサーボモーター９１の位置情報であり、サーボモーターの回転角度や位置に置き換えることができるものである。
【００４２】
図６（ａ）では、サーボモーター９１の速度はプラスとマイナスが交互に現われている。これは、カソード磁石８０を揺動動作させるためサーボモーター９１が正転と逆転を繰り返す動作を行うためである。速度はサーボモーター９１に取り付けられているエンコーダをサーボアンプ９８が読み込むことで測定されている。図６（ｂ）の出力は、サーボモーター９１に印加される電力値であり、速度が変化する際に大きな出力が負荷される様子がわかる。図６（ｃ）の位置情報は、サーボモーター９１の回転軸９２の回転角度であり、サーボアンプ９８で読み込まれたサーボモーター９１のエンコーダの測定値から算出される。
【００４３】
図７（ａ）〜図７（ｃ）は、カソード磁石駆動装置の検知装置で測定されたカソード磁石駆動装置９０の様子（異常時）である。図７（ａ）は速度−時間線図、図７（ｂ）は出力−時間線図、図７（ｃ）は位置−時間線図である。図７（ａ）〜図７（ｃ）は軸継手９５が破損した例である。まず、図７（ｃ）の位置−時間線図に異常は見られない。軸継手９５が破損してもサーボモーター９１は正常に動作しているためである。
【００４４】
図７（ａ）の速度−時間線図には若干の変動が認められるが、これは、回転軸９２に何らかの部材が接触しているためと思われる。軸継手９５の破損の状態によっては図７（ａ）も変化は観測されないことがあると思われる。図７（ｂ）の出力−時間線図には、正常時（図６（ｂ）参照）と比べて大きな変化が認められた。軸継手９５が破損し、サーボモーターの出力軸９４と回転軸９２が連結されていないので、加速／減速動作時の出力値（電力）が正常時よりも小さくなるためである。
【００４５】
図８（ｃ）は正常時と異常時の出力−時間線図の差分の絶対値を示す線図である。図８（ａ）は正常時の出力−時間を示す線分であり、図６（ｂ）と同じ線分である。図８（ｂ）は異常時の出力−時間を示す線分であり、図７（ｂ）と同じ線分である。出力について正常時と異常時の差分の絶対値を取ることによって変化を数値化できる。また、所定の値を閾値とすると、閾値を超えた時間や位置を測定することができる。すなわち、エンコーダの位置フィードバックでも異常検知することができない異常を検知することができる。異常検知システム１００での異常判定のデータ処理は演算装置１０１で行われる。
【００４６】
異常判定は演算装置１０１内で行われている。カソード磁石駆動装置９０を駆動制御する際には常時監視が行われている。図９に基づいて異常判定のフローチャートについて説明する。ステップＳ１０１にて比較対象とする複数のサーボアンプ９８，９９から出力値（電力）を読み出す。Ｓ１０１の読み出しはリアルタイムで行われており、ステップＳ１０２にて任意の組み合わせの出力値（電力）を比較し、その差分の絶対値を算出する。Ｓ１０２で比較される出力値の組み合わせは任意であるが、同じ負荷条件で制御されている複数のカソード磁石を備えるカソード磁石駆動装置９０に限られる。ただし、基板搬送路を挟んで対向して配置されている一対のカソード磁石駆動装置９０は、負荷条件が最も近いため、異常判定を行う組み合わせに適している。その出力値の差分を算出して異常判定する際の閾値を小さくでき、異常判定の精度を確保しやすいためである。
【００４７】
ステップＳ１０３にて、閾値との比較や持続時間、指定時間内での発生頻度等の条件（判別条件）で異常の有無を判別する。本実施形態では、Ｓ１０１とＳ１０２はリアルタイムで行われているため、Ｓ１０２で出力される差分が閾値を超えた状態が一定時間以上に亘り継続した場合に異常と判定する判別条件が採用されている。Ｓ１０３で異常なしと判断された場合にはステップＳ１０１に戻り、異常がない限りＳ１０１〜Ｓ１０３の間を繰り返す。Ｓ１０３で異常有りと判断された場合にはステップＳ１０４に進む。
【００４８】
ステップＳ１０４にて異常を検知したカソード磁石駆動装置９０をユーザーに報知し、装置の停止等の処理を行う。Ｓ１０４でユーザーに異常を報知する手段として、アラーム音の出力や制御装置のディスプレイへの表示があげられる。なお、本実施形態のＳ１０２では、差分の絶対値を算出しているが絶対値演算でなくてもよい。絶対値演算を採用しない場合は異常が検知されたカソード５０を特定できる検知システムとすることができる。具体的には、差分を取る基準となるカソード磁石駆動装置９０を定めておいて、差分がマイナス側かプラス側かを判別すれば異常が検出されたカソード磁石駆動装置９０を特定できる。
【００４９】
なお、本実施形態では、サーボモーター９１が正常に作動しない場合には、図９のフローチャートとは別の異常判断プログラムによって異常が報知される。サーボモーター９１が正常に作動しない場合にはエンコーダの位置情報から異常が検知されるためである。もちろん、本実施形態の異常判定のフローチャートを実行する前に、サーボモーター９１の異常判定を行ってもよい。例えば、制御装置でサーボモーターのエンコーダの回転角度情報を読み込み、予め設定されている回転角度情報と誤差（差分）が一定値以上に大きくなった場合にサーボモーターの異常を報知するように構成することができる。この場合、サーボモーターの回転角度情報に異常がない場合に、図９のフローチャートが実行される。
【００５０】
本発明によれば、複数のカソード磁石を駆動するための複数の動力源を有する成膜装置において、エンコーダの位置フィードバックでも異常検知することができない異常を迅速且つ確実に検知することができる。特に、カソード磁石の駆動部の機械的な異常の発見に大きな効果が期待できる。
【符号の説明】
【００５１】
Ｓ  基板
ＧＶ  ゲートバルブ
１  成膜装置
５  基板ホルダ
１１  成膜室
１３  予備加熱室
１５  基板移載室
ＬＬ  基板投入室
ＵＬ  基板取出し室
１７  移載装置
１９ａ，１９ｂ  基板カセット
５０，５０１−５０８  カソード（三角カソード）
５１，５１ａ，５１ｂ，５１ｃ  ターゲット電極
６０，６０ａ，６０ｂ，６０ｃ    ターゲット
６１  カソードチャンバー
７０  シールド板
８０，８０ａ，８０ｂ，８０ｃ  カソード磁石
９０  カソード磁石駆動装置
９１  サーボモーター
９２  回転軸
９３  歯車
９４  出力軸
９５  軸継手
９８  サーボアンプ（ドライバ）
９９  制御装置（コントローラ）
１００  異常検知システム
１０１  演算装置
１０２  比較演算回路
１０３  閾値判断回路
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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